(57)【要約】【課題】内視鏡の電子スコープに設けられる回路基板の信頼性を向上する。【解決手段】中継基板５０の端面Ｓ１にスルーホールＨ１２を、表面５０Ａから裏面５０Ｂまで貫通する貫通穴を穿設し、その貫通穴の中心軸を含み、かつ表面５０Ａ及び裏面５０Ｂに垂直な面で切断して得られる凹部に等しい形状を呈する凹部にメッキを施すことにより形成する。表面５０Ａに、スルーホールＨ１２と連続してランドＬＡ１２を形成し、ランドＬＡ１２に導体パターンＰＡ１２を連続して形成する。裏面５０Ｂに、スルーホールＨ１２と連続するランドＬＢ１２を形成する。ランドＬＡ１２、ＬＢ１２を、点線で示す従来のランド幅よりも広い領域にわたって形成する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に所定の回路パターンが形成された基板と、
前記基板の端面に設けられたスルーホールと、
前記両面において、前記スルーホールを構成する開口部の周辺にそれぞれ形成されるランドとを備え、
部品を前記スルーホールにはんだ付けする際、前記ランドにより放熱が行われると共に、前記回路パターン及び前記ランドの前記基板からの剥離が防止されるよう、前記ランドは前記両面のそれぞれにおいて所定の広がりをもって形成されることを特徴とする内視鏡用回路基板。
【請求項２】
前記基板が多層配線板であり、前記両面に形成される前記ランドに加え、さらに、前記基板の内層に前記ランドが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用回路基板。
【請求項３】
前記基板の第１の端面に形成される前記スルーホールと、
前記第１の端面と交差する第２の端面に形成される前記スルーホールとを備え、
前記第１の端面の前記スルーホールに取り付けられる部品と前記第２の端面の前記スルーホールに取り付けられる部品との間で電気的に接続が行われるよう、前記回路パターンが形成されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子スコープの撮像素子に設けられる回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子スコープには、患者の体内に挿入される挿入部の先端にＣＣＤを配設したものがある。ＣＣＤには回路基板が設けられ、この基板を介してプロセッサからの駆動信号を受信したり、ＣＣＤで光電変換された画像信号をプロセッサへ出力する。挿入部は体内に挿入されるため、径を出来るだけ細くすることが望ましい。従って、先端に配設されるＣＣＤ及び回路基板はより小型化することが要求される（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特許第２８９４６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の回路基板にはスルーホールが形成される。スルーホールとは、回路基板の各層を積層方向に貫通する、導電体材料で形成されるホールである。通常、スルーホールは基板表層に露出した部分に円形の貫通孔及び環状のランドを有するが、スルーホールの数に応じたこの孔及びランドの総面積の増大によって回路基板の小型化は制限されてしまう。この制限を緩和するために、例えばスルーホールを回路基板端部近傍に設けて、略半円形の貫通孔及び半環状のランドを有するように形成することが提案されている。この場合、このスルーホールのランドにＣＣＤのリード線やプロセッサと信号の送受信を行うためのリード線が取り付けられることになる。これらのリード線の取付は、従来同様、はんだ付けにより行われる。ところが、スルーホールのランドの面積が通常より小さくなるので、はんだ付けする際の熱で、銅箔で形成されたスルーホールのランドやそれに接続された導体パターン（配線パターン）がはがれる可能性が否定できない。もし、配線パターンがはがれた回路基板をそのまま使用してしまうと、万が一電子スコープ動作中にリード線に大きな力が加わる等によりリード線のはんだ付け部分で切断が起こってしまった場合、ＣＣＤとプロセッサ間の信号の送受信が正確に行われなくなり、対物光学系で形成された被観察体像を正確に再現することができない恐れがある。
【０００４】
本発明は、以上の問題を解決するものであり、回路基板の信頼性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る内視鏡用回路基板は、両面に所定の回路パターンが形成された基板と、この基板の端面に設けられたスルーホールと、両面において、スルーホールを構成する開口部の周辺にそれぞれ形成されるランドとを備え、部品をスルーホールにはんだ付けする際、ランドにより放熱が行われると共に、回路パターン及びランドの基板からの剥離が防止されるよう、ランドは両面のそれぞれにおいて所定の広がりをもって形成されることを特徴とする。
【０００６】
基板が多層配線板である場合、好ましくは、両面に形成される上述のランドに加え、さらに、基板の内層に同様のランドが形成されていてもよい。
【０００７】
また、好ましくは、基板の第１の端面に形成されるスルーホールと、第１の端面と交差する第２の端面に形成されるスルーホールとを備え、第１の端面のスルーホールに取り付けられる部品と第２の端面のスルーホールに取り付けられる部品との間で電気的に接続が行われるよう、回路パターンが形成されてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明によれば、回路基板に部品を取付ける際、ランドや回路パターンの剥離が防止される。従って、回路基板に搭載された電子部品の動作が安定し、また回路基板を介した信号の送受信が確実に行われ、回路基板の信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る実施形態が適用される内視鏡システムのシステム構成を概略的に示す図である。電子スコープ１０の挿入部１０Ａの先端に、対物光学系１１及びＣＣＤイメージセンサ１２が配設される。不図示の光源及び照明光学系の作用により照明された被観察体の光学像が、対物光学系１１によりＣＣＤイメージセンサ１２の撮像領域に結像される。被観察体の光学像はＣＣＤイメージセンサ１２で光電変換され、ＣＣＤイメージセンサ１２から画像信号として出力され、電子スコープ１０の信号処理部１０ＢのＣＣＤ信号駆動回路１３へ入力される。ＣＣＤイメージセンサ１２は、ＣＣＤ信号駆動回路１３から出力される駆動信号に基づいて駆動される。
【００１０】
電子スコープ１０はプロセッサ２０に接続される。プロセッサ２０のプロセス処理回路２１では、ＣＣＤイメージセンサ１２の駆動を指示する制御信号が生成され、ＣＣＤ信号駆動回路１３へ出力される。上述の画像信号はＣＣＤ信号駆動回路１３を介してプロセッサ２０のプロセス処理回路２１に入力される。画像信号はプロセス処理回路２１において所定の画像処理が施されて映像信号化され、ＴＶモニタ３０に出力される。その結果、被観察体像がＴＶモニタ３０に再現される。
【００１１】
図２は、電子スコープ１０の回路構成を模式的に示す図である。
ＣＣＤ搭載基板４０は、ＣＣＤイメージセンサ１２を構成するＣＣＤが搭載される基板である。中継基板５０は、電子スコープ１０の信号処理部１０Ｂ（図１参照）に設けられ、ＣＣＤイメージセンサ１２とプロセス処理回路２１における各種信号等の送受信を中継するための基板である。ＣＣＤ搭載基板４０及び中継基板５０は、絶縁基板の両面に回路パターンが形成された両面プリント配線板である。
【００１２】
ＣＣＤイメージセンサ１２を駆動するための電源は、プロセス処理回路２１から電源供給ラインＬ１０、中継基板５０、ラインＬ１１を介してＣＣＤ搭載基板４０に供給される。
【００１３】
プロセス処理回路２１で生成される制御信号は、ラインＬ２０を介してＣＣＤ信号駆動回路１３のＣＣＤ駆動タイミング回路６０へ入力される。この制御信号に基づいて、ＣＣＤ駆動タイミング回路６０からＣＣＤイメージセンサ１２の駆動信号が出力される。駆動信号は、中継基板５０を介してＣＣＤイメージセンサ１２のＣＣＤ搭載基板４０へ入力される。ＣＣＤ駆動タイミング回路６０と中継基板５０の間の駆動信号の送受信は、３本の信号ラインＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３により行われる。同様に、中継基板５０とＣＣＤ搭載基板４０の間の駆動信号の送受信は、３本の信号ラインＬ２４、Ｌ２５、Ｌ２６により行われる。
【００１４】
ＣＣＤイメージセンサ１２で光電変換により生成された被観察体の画像信号は、ＣＣＤ搭載基板４０からラインＬ２７を介してトランジスタＴＲのベースに入力され、トランジスタＴＲのコレクタからラインＬ２８を介してＣＣＤ信号駆動回路１３のＣＣＤ映像信号処理回路７０へ入力される。ＣＣＤ映像信号処理回路７０に入力された画像信号は、ラインＬ２９を介してプロセス処理回路２１へ入力される。
【００１５】
グランド用のラインＬ３０は、ラインＬ３１を介して中継基板５０のトランジスタＴＲのエミッタに接続され、ラインＬ３２を介してＣＣＤ搭載基板４０に接続されている。ラインＬ３０〜Ｌ３２は接地されている。
【００１６】
図３は、中継基板５０の回路パターンを模式的に示す図である。図３（Ａ）は中継基板５０の表面５０Ａの回路パターンを示し、図３（Ｂ）は裏面５０Ｂの回路パターンを示す。プロセス処理回路２１からの電源供給ラインＬ１０は、中継基板５０の側面Ｓ１に設けられたスルーホールＨ１１に接続される。ＣＣＤ搭載基板４０への電源供給ラインＬ１１は、中継基板５０の側面Ｓ２に設けられたスルーホールＨ２１に接続される。スルーホールＨ１１、Ｈ２１は、それぞれのランドＬＡ１１、ＬＡ２１を介して導体パターンで接続されている。
【００１７】
ＣＣＤ駆動タイミング回路６０からの信号ライン２１は、側面Ｓ１のスルーホールＨ１２に接続される。ＣＣＤ搭載基板４０への信号ライン２４は、、中継基板５０の側面Ｓ２のスルーホールＨ２２に接続される。スルーホールＨ１２、Ｈ２２は、それぞれのランドＬＡ１２、ＬＡ２２を介して導体パターンで接続されている。
【００１８】
ＣＣＤ駆動タイミング回路６０からの信号ライン２２は、側面Ｓ１のスルーホールＨ１３に接続される。ＣＣＤ搭載基板４０への信号ライン２５は、、中継基板５０の、側面Ｓ１及びＳ２と交差する側面Ｓ３のスルーホールＨ３１に接続される。スルーホールＨ１３、Ｈ３１は、それぞれのランドＬＡ１３、ＬＡ３１を介して導体パターンで接続されている。また、ＣＣＤ駆動タイミング回路６０からの信号ライン２３は、側面Ｓ３のスルーホールＨ３２に接続される。ＣＣＤ搭載基板４０への信号ライン２６は、、側面Ｓ２のスルーホールＨ２３に接続される。スルーホールＨ３２、Ｈ２３は、それぞれのランドＬＡ３２、ＬＡ２３を介して導体パターンで接続されている。
【００１９】
グランド用のラインＬ３１、Ｌ３２は、それぞれ側面Ｓ１のスルーホールＨ１４、側面Ｓ２のスルーホールＨ２４に接続される。スルーホールＨ１４、２４はそれぞれのランドＬＡ１４、２４を介して導体パターンでトランジスタＴＲのエミッタＥに接続されている。また、ＣＣＤ搭載基板４０からのラインＬ２７は側面Ｓ２のスルーホールＨ２５に接続され、ランドＬＡ２５を介してトランジスタＴＲのベースＢに接続される。画像信号をＣＣＤ映像信号処理回路７０へ送るラインＬ２８は、側面Ｓ１のスルーホールＨ１５に接続され、ランドＬＡ１５を介してトランジスタＴＲのコレクタＣに接続される。
【００２０】
図４（Ａ）（Ｂ）は、中継基板５０のスルーホールＨ１２近傍を拡大して示す図である。図４（Ａ）は中継基板５０を表面５０Ａ側から示し、図４（Ｂ）は裏面５０Ｂ側から示す。端面Ｓ１に形成されたスルーホールＨ１２は、表面５０Ａから裏面５０Ｂまで貫通する貫通穴を穿設し、その貫通穴の中心軸を含み、かつ表面５０Ａ及び裏面５０Ｂに垂直な面で切断して得られる凹部に等しい形状を呈する凹部に、メッキを施すことにより形成される。表面５０Ａには、スルーホールＨ１２と連続して形成されるランドＬＡ１２には導体パターンが連続して形成される。裏面５０Ｂには、スルーホールＨ１２と連続するランドＬＢ１２が形成されている。
【００２１】
従来の回路基板では、例えば直径０．６〜０．８ｍｍ（ミリメートル）の貫通穴に対し、約１．３ｍｍのランド幅を有するランドが形成される。しかしながら、本実施形態において、ランドＬＡ１２、ＬＢ１２は、従来のランド幅（図４中、点線で図示）よりも広い領域にわたって形成される。上述の表面５０Ａの他のランド及びそれぞれに対応する裏面５０Ｂのランドも、同様に従来のランド幅よりも広い領域にわたって形成される。
【００２２】
図５は図３の線Ｖ−Ｖ矢視断面図、図６は図３の線ＶＩ―ＶＩ矢視断面図である。図５、６は、各部材の構成を明示するため、縦横の拡大率は適宜変更されている。図５に示すように、ＣＣＤ駆動タイミング回路６０からの信号ラインＬ２１、ＣＣＤ搭載基板４０への信号ラインＬ２４は、それぞれスルーホールＨ１２、Ｈ２２にはんだＳにより取り付けられる。上述のようにスルーホールＨ１２にはランドＬＡ１２、ランドＬＢ１２が形成されている。同様に、スルーホールＨ２２にはランドＬＡ２２、ランドＬＢ２２が形成されている。また、図６に示すように、ＣＣＤ駆動タイミング回路６０からの信号ラインＬ２３、ＣＣＤ搭載基板４０への信号ラインＬ２６は、それぞれスルーホールＨ３２、Ｈ２３にはんだＳにより取り付けられる。スルーホールＨ２３にはランドＬＡ２３、ＬＢ２３が形成され、スルーホールＨ３２にはランドＬＡ３２、ＬＢ３２が形成されている。同様の態様で、上述の各ラインは対応するスルーホールへはんだ付けされる。
【００２３】
上述のように、本実施形態において、各スルーホールと連続して形成されるランドは、従来のランドより広い領域にわたって形成される。従って、各ラインを対応するスルーホールへはんだ付けする際、より効果的に放熱が行われる。その結果、中継基板５０の表面５０Ａ、裏面５０Ｂの各ランド、表面５０Ａの導体パターンの耐熱性が向上し、これらのランド、導体パターンがはんだ付けの際、剥離してしまうことが防止される。
【００２４】
また、図５及び６に示されるように、表面５０Ａ及び裏面５０Ｂの両面においてランドを広い領域にわたって形成することにより、中継基板５０を挟み込む態様でランドが形成される。従って、例えば外力等によるランドの剥離が防止される。
【００２５】
このように、ランドの剥離が常時、防止されることにより、各ラインが電気的な接続が確実なものとなるため、中継基板５０の信頼性が高まる。
【００２６】
さらに、上述のように、中継基板５０の表面５０Ａには、交差する側面Ｓ１、Ｓ３にそれぞれ設けられたスルーホールＨ１３、Ｈ３１を電気的に接続すべく導体パターンが形成され、交差する側面Ｓ３、Ｓ２にそれぞれ設けられたスルーホールＨ３２、Ｈ２３を電気的に接続すべく導体パターンが形成されている（図３参照）。一方、図７に示す例は、信号ライン２２と信号ライン２５との電気的接続、及び信号ライン２３と信号ライン２６の電気的接続を、信号ライン２１と信号ライン２４との電気的接続と同様の態様で行う例である。図３の中継基板５０の側面Ｓ１、Ｓ２に沿った方向の寸法ｔ１は、図７の中継基板５０’の側面Ｓ１’、Ｓ２’に沿った方向の寸法ｔ２より短い。すなわち、本実施形態のように導体パターンを形成することにより、電気的に接続される信号ラインの全ての組み合わせを、基板の対向する側面にそれぞれ形成されるスルーホール及びランドを介して接続する場合に比べ、中継基板の小型化が図られる。
【００２７】
図８は中継基板の変形例を示す図である。図８に示されるように、中継基板８０は三層の多層配線板である。中継基板８０は一対の絶縁基板８１、８２を有する。絶縁基板８１の一方の面８１Ａに絶縁基板５０の表面５０Ａと同様の導体パターンが形成され、絶縁基板８２の一方の面８２Ａに、絶縁基板５０の裏面５０Ｂと同様の導体パターンが形成されている。絶縁基板８１、８２は導体パターンが形成されていない面が接着される。そして、絶縁基板８１、８２の間にはランド８３が設けられる。中継基板をこのような３層構造とすることにより、上述のランドの剥離防止が効果的なものとなる。更に、リード線をスルーホールの貫通孔部分にはんだ付けする構成とすれば、ランド８３を残して中継基板８０の表裏のスルーホールのランドを省くことができ、基板の小型化が図れる。又、多層配線板の層数はこれに限らず、４層以上でも良い。
【００２８】
尚、本実施形態は、中継基板５０を例にとって説明したが、ＣＣＤ搭載基板４０にも同様の構成を採用できることは言うまでもない。すなわち、ＣＣＤ搭載基板４０において、ＣＣＤリード線がはんだ付けされるスルーホールのランドを従来より広い領域にわたって形成したり、電気的に接続するラインをＣＣＤ搭載基板４０において交差する一対の側面にそれぞれ形成されたスルーホールに取り付けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る実施形態が適用される内視鏡システムのシステム構成を概略的に示す図である。
【図２】電子スコープの回路構成を模式的に示す図である。
【図３】中継基板の回路パターンを模式的に示す図である。
【図４】中継基板の端面に形成されたスルーホールの近傍を拡大して示す図である。
【図５】図３の線Ｖ−Ｖ矢視断面図である。
【図６】図３の線ＶＩ―ＶＩ矢視断面図である。
【図７】中継基板の比較例を示す図である。
【図８】中継基板の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  電子スコープ
２０  プロセッサ
３０  ＴＶモニタ
４０  ＣＣＤ搭載基板
５０  中継基板
Ｈ１１、Ｈ１２、Ｈ１３、Ｈ１４、Ｈ１５  スルーホール
Ｈ２１、Ｈ２２、Ｈ２３、Ｈ２４、Ｈ２５  スルーホール
Ｈ３１、Ｈ３２  スルーホール
ＬＡ１１、ＬＡ１２、ＬＡ１３、ＬＡ１４、ＬＡ１５  ランド
ＬＡ２１、ＬＡ２２、ＬＡ２３、ＬＡ２４、ＬＡ２５  ランド
ＬＡ３１、ＬＡ３２  ランド
ＬＢ１２、ＬＢ２２、ＬＢ２３、ＬＢ３２  ランド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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